组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学能与电能 > 电解池 > 电解原理的应用
题型:解答题-结构与性质 难度:0.4 引用次数:564 题号:17614794
氢能是一种绿色能源,也是重要的还原剂。目前有多种方法可以制氢并储氢。
Ⅰ.NaBH4、氨硼烷(NH3BH3)、MgH2的制氢储氢。
(1)NaBH4与水反应生成H2,可能的反应机理如图-1所示。

①其他条件不变时,以D2O代替H2O催化释氢,所得气体的分子式为_______
②电解NaBO2溶液可制得NaBH4,电解装置示意图如图-2所示。

该电解池阴极的电极反应式为_______
(2)氨硼烷(NH3BH3)可以水解释氢和热分解释氢。受热释氢时固体残留率随温度的变化如图-3所示。

①NH3BH3中B的杂化方式_______
②110℃时NH3BH3分解释氢的化学方程式是_______
(3)MgH2是一种具有良好的复合储氢材料之一,是一种单层的二维材料,二维晶胞俯视图如图-4,MgH2中,Mg的配位数为_______

Ⅱ.H2能将4-硝基苯乙烯在特定条件下制备4-乙烯基苯胺。两种不同催化剂将4-硝基苯乙烯还原加氢的过程如图-5所示
已知:Mo单原子位点对4-硝基苯乙烯有较好的吸附效果。

(4)①请描述4-硝基苯乙烯 在单原子催化剂下与H2发生反应的过程_______
②使用双单原子催化剂,可以大大提高4-乙烯基苯胺的产率,原因是_______

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【推荐1】CO2是地球上取之不尽用之不竭的碳源,将CO2应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。
(1)由CO2转化为羧酸是CO2资源化利用的重要方法。
I.在催化作用下由CO2和CH4转化为CH3COOH的反应历程示意图如图。

①在合成CH3COOH的反应历程中,下列有关说法正确的是_____。(填字母)
a.该催化剂使反应的平衡常数增大
b.CH4→CH3COOH过程中,有C—H键发生断裂
c.由X→Y过程中放出能量并形成了C—C键
②该条件下由CO2和CH4合成CH3COOH的化学方程式为_____
II.电解法转化CO2制HCOOH的原理如图。

①写出阴极CO2还原为HCOO-的电极反应式:_____
②电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是_____
(2)由CO2合成甲醇是CO2资源化利用的重要方法。研究表明在催化剂作用下CO2和H2可发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH
①有利于提高合成CH3OH反应中CO2的平衡转化率的措施有_____。(填字母)
a.使用催化剂            b.加压                    c.增大初始投料比
②研究温度对于甲醇产率的影响。在210℃~290℃保持原料气中CO2和H2的投料比不变,得到甲醇的实际产率、平衡产率与温度的关系如图所示。ΔH____0(填“>”或“<”),其依据是____
2020-04-16更新 | 366次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐2】大气污染问题日益引起全民关注.
(1)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm(1μm=103nm)的颗粒物.下列说法不正确的是______(填字母序号)。
a.PM2.5主要来源于火力发电、工业生产、汽车尾气排放等过程
b.PM2.5颗粒小,所以对人体无害
c.直径介于1~2.5μm的颗粒物分散到空气中可形成胶体
d.推广使用电动汽车,可以减少PM2.5的污染
(2)某地科研工作者用五年时间研究出利用石灰乳除工业燃煤尾气中的硫(SO2、SO3)和氮(NO、NO2)的新工艺,既能净化尾气,又能获得应用广泛的CaSO4

①硫酸型酸雨的形成过程是大气中的SO2溶于雨水生成某种弱酸,在空气中经催化氧化生成硫酸,该过程中反应的化学方程式为_____________________
②CaSO4可以调节水泥的硬化时间.尾气中2molSO2被石灰乳逐渐吸收最终生成了1molCaSO4,该过程中转移的电子数目为___________
可制成混凝土防冻剂、钢筋阻锈剂等。尾气中NO、NO2与石灰乳反应生成的化学方程式_________________
(3)人类活动产生的CO2长期积累,威胁到生态环境,其减排问题受到全世界关注。
工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2,得溶液X,再利用电解法使K2CO3溶液再生,其装置示意图如下:

①在阳极区发生的反应包括___________
②简述在阴极区再生的原理___________
③再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇,工业上利用该反应合成甲醇。
已知:25℃,101KPa下:

写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式____________
2016-12-09更新 | 847次组卷
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名校
【推荐3】电解二氧化锰具有高能量密度、长寿命、低自放电率等优点,被广泛应用于移动电源、电动汽车、无人机等领域。工业上利用碳酸锰矿(含碳酸亚铁及其它重金属化合物)通过一系列过程制备电解二氧化锰的原理如下:

已知:在生产时对应温度下,有关物质的溶度积常数如下:
物质
回答下列问题:
(1)为了加快碳酸锰矿的溶解,可采取的措施有___________(答出一种即可)。
(2)氧化过程的目的是___________
(3)石灰石除铁的原理是___________(结合方程式回答)。
(4)电解是在酸性环境下进行,生成二氧化锰的电极反应式为___________
(5)在电解过程中,其中一个电极生成的气体物质可以用于制成固体氧化物燃料电池,这种固体在高温下允许通过,其负极发生的电极反应式为___________
(6)电解时的浓度和酸度会影响最后产品的质量。实验室可以用酸性高锰酸钾溶液通过滴定的方式测定过滤后溶液中的浓度,其原理为:。某同学进行了如下操作:取过滤后的溶液10mL,稀释至100mL,取25mL稀释后的溶液于锥形瓶中,用浓度为溶液进行滴定,滴定终点时,用去的溶液体积平均值为14.50mL。
①滴定终点时的现象是___________
②经计算,此次实验测得的原过滤后溶液中的浓度为___________
③滴定终点后读数时发现滴定管尖嘴处有一个气泡,若其它环节无误,则此次实验测得的浓度___________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
2024-03-08更新 | 41次组卷
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